(57)【要約】  アルデヒド及び第２の成分を、アルデヒド及び第２の成分を含む供給流から分離するための方法であって、供給流を第１の圧力で動作する第１の分離槽及び第１の圧力よりも大きい第２の圧力で動作する第２の分離槽の一方又はその両方に供給すること；分離が生じるように前記第１の分離槽及び前記第２の分離槽を動作させること；第１の分離槽の底部又はその近くから、供給流中よりも高いアルデヒドの濃度を有するアルデヒド生成物流を回収すること；第２の分離槽の頂部又はその近くから、供給流中よりも高い第２の成分の濃度を有する第２の成分流を回収すること；第１の分離槽の頂部又はその近くから第１の再循環流を除去し、それを第２の分離槽へ供給すること；及び第２の分離槽の底部又はその近くから第２の再循環流を除去し、それを第１の分離槽へ供給することを含む方法。【選択図】図１
2019509343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルデヒド及び第２の成分を含む供給流からアルデヒド及び第２の成分を分離するための方法であって、
（ａ）供給流を、第１の圧力で動作する第１の分離槽及び前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力で動作する第２の分離槽の一方又はその両方に提供すること；
（ｂ）分離が生じるように前記第１の分離槽及び前記第２の分離槽を動作させること；
（ｃ）第１の分離槽の底部又はその近くから、供給流中よりも高いアルデヒドの濃度を有するアルデヒド生成物流を回収すること；
（ｄ）第２の分離槽の頂部又はその近くから、供給流中よりも高い第２の成分の濃度を有する第２の成分流を回収すること；
（ｅ）第１の分離槽の頂部又はその近くから第１の再循環流を除去し、それを第２の分離槽へ供給すること；及び
（ｆ）第２の分離槽の底部又はその近くから第２の再循環流を除去し、それを第１の分離槽へ供給すること
を含む方法。
【請求項２】
第２の成分がオレフィンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
オレフィンが、アルデヒドが形成されたオレフィンである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
オレフィンがＣ２からＣ２０オレフィンであり、アルデヒドがオレフィンよりも一つ多い炭素を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
アルデヒドがブチルアルデヒドであり、第２の成分がプロピレンと任意選択的に存在するプロパンであるか；
アルデヒドがバレルアルデヒドであり、第２の成分がブチレンと任意選択的に存在するブタンであるか；又は
アルデヒドがプロピオンアルデヒドであり、第２の成分がエチレンと任意選択的に存在するエタンである
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第２の成分が不飽和アルデヒドである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
不飽和アルデヒドがＣ３からＣ２０不飽和オレフィンである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
アルデヒドがブチルアルデヒドであり、第２の成分がエチルプロピルアクロレインであるか；
アルデヒドがバレルアルデヒドであり、第２の成分がプロピルブチルアクロレインであるか；又は
アルデヒドが２−メチルブチルアルデヒド、３−メチルブチルアルデヒド又は２−メチルブチルアルデヒドと３−メチルブチルアルデヒドの両方であり、第２の成分がプロピルブチルアクロレインである
請求項６に記載の方法。
【請求項９】
第１及び第２の分離槽が、関連する供給濃縮器を有するフラッシュ槽である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
第１及び第２の分離槽が分離カラムである、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第１の分離槽が約１ｍｂａｒａ又は約１０ｍｂａｒａから約５０ｍｂａｒａの真空で動作する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
第１の分離槽が約０．０５ｂａｒａから約１０ｂａｒａ、約１ｂａｒａから約５ｂａｒａ、約２から約３ｂａｒａの圧力、又は約２．８ｂａｒａの圧力で動作する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
第２の分離槽がその中の材料の臨界圧を下回る圧力で動作する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
選択される圧力が第１の分離槽で使用される圧力を上回ることを条件として、第２の分離槽が、約０．１ｂａｒａから約３０ｂａｒａの圧力、又は約１５ｂａｒａから約２５ｂａｒａの圧力で、又は約１８ｂａｒａの圧力で動作する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第１の再循環流が、第２の分離槽へ供給される前に、一又は複数の圧縮機を通過する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
第１の分離槽が、約５０℃から約２００℃、又は約６０℃から約１５０℃、又は約８０℃から約１３０℃、又は約９０℃から約１１０℃の温度で動作する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
第２の分離槽の下部が、５０℃から約２００℃、又は約６０℃から約１５０℃の温度、約８０℃から約１３０℃の温度、又は約９０℃から約１１０℃の温度で動作する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
第２の分離槽の底部又はその近くで取った流れの温度が、第１の分離槽の底部の温度の約２０℃以内、又は約１０℃以内であるように第２の分離槽の圧力が選択される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
第２の分離槽の頂部又はその近くから回収された流れが、さらなる分離手段へ送られる、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の分離槽の頂部又はその近くから回収された流れが、第２の分離槽へ送られる前に、さらなる分離手段を通過する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
さらなる分離手段がオレフィン／アルカンスプリッターである、請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２２】
ヒドロホルミル化反応からの一又は複数のベント流が、請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法に従って処理される、オレフィンのヒドロホルミル化を行うための方法。
【請求項２３】
一又は複数のベント流が、実質的にオレフィンを含まない流れに対して、アルデヒドスクラバーで処理される、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度感受性が分離のための実行可能な動作温度範囲を制限する、混合物から二以上の成分を分離するための方法に関する。より具体的には、本発明は、ヒドロホルミル化反応においてアルデヒドが生成されたオレフィンからアルデヒドを分離するための方法に関する。オレフィンに対応するアルカンもまた存在することがあり、分離される必要がある。本発明は、プロピレンと任意選択的にプロパンからのブチルアルデヒドの分離、ブチレンと任意選択的にブタンからのバレルアルデヒドの分離、及びエチレンと任意選択的にエタンからのプロピオンアルデヒドの分離に特に適している。本発明はまた、例えばアルドール縮合からの対応する不飽和アルデヒドを含む他の化合物からのアルデヒドの分離にも適している。
【背景技術】
【０００２】
二以上の成分を混合物から分離する必要性は、長年にわたって考慮されてきた問題である。蒸留などの様々な分離方法が知られており、効果的に使用されているが、特に、混合物中に存在する一又は複数の成分の温度に対する感受性が分離に使用されうる実行可能な動作温度を制限する、一部の分離に関連する問題が依然として存在する。
【０００３】
要求される動作温度によって制限される一の分離プロセスは、ヒドロホルミル化によって形成されたアルデヒドを、それが形成されたオレフィンから分離することである。ヒドロホルミル化反応に供給されるオレフィンは一般的にいくらかのアルカンを含有するため、分離を必要とするこの混合物はオレフィンに対応するアルカンをさらに含んでもよい。したがって、一例では、分離は、プロピレン及び任意選択的にプロパンからのブチルアルデヒドの分離であってもよい。オレフィンの完全な転化が存在する場合、一般的に、アルデヒドを存在するアルカンから分離する必要が依然として存在するであろう。したがって、一例では、分離は、プロパンからのブチルアルデヒドのものであってもよい。ブチルアルデヒドが分離されなければならないヒドロホルミル化反応器からの生成物流は、一般に合成ガス並びに窒素、二酸化炭素及びアルゴンのような不活性ガスも含み、よって、分離スキームを形成する際に考慮する必要がある。
【０００４】
プロピレンからのブチルアルデヒドの形成のようなヒドロホルミル化反応は、トリフェニルホスフィンリガンドを有するロジウム触媒を使用して従来行われている。これは、一般に、約８０から９０％の限定されたシングルパス転化で動作する。触媒錯体は、プロピレンの存在によって安定化されると考えられる。したがって、１００％に近い転化率では、プロピレン濃度がゼロに向かって低下すると、触媒錯体の安定性が低下し、結果としてロジウムのロスが大きくなり、プロセスの経済性に影響を及ぼす可能性がある。経済性を改善するためには、生成物流において反応器からを出る未転化プロピレンを回収して反応器に再循環する必要がある。
【０００５】
ホスファイトのような他のリガンドを触媒に使用することができる。これらはプロピレンの不存在下ではより安定でありうるため、１００％に近いシングルパス転化を可能にしうるが、その使用に関連する問題もある。これは、ヒドロホルミル化の速度がプロピレン濃度にほぼ比例するためである。１００％に近い転化率では、プロピレン濃度はゼロに近づき、従って反応速度もゼロに近づく。これは、高い転化率を達成するためには、大規模な反応器サイズが必要であり、これは、プロセスを資本及び運転コストの面で非経済的にしうることを意味する。したがって、従来の方法では、制限されたシングルパス転化率で動作し、未転化プロピレンを回収し戻すことが必要である。
【０００６】
したがって、生成物アルデヒドを分離して所望の生成物を回収することが望ましいだけでなく、ヒドロホルミル化反応器に戻すために未反応オレフィンを回収することも望ましい。
【０００７】
同様の問題は、対応するオレフィン及び任意選択的に対応するアルカンからの他のアルデヒドの分離及び他の触媒でも注目される。
【０００８】
ヒドロホルミル化反応からの生成物流の分離に関連して様々な提案がなされてきた。米国特許第２００３／１７６７４３号は、いわゆる「ガスリサイクル」プロセスの一例である。このプロセスにおいて、未反応オレフィン、対応するアルカン、未反応合成ガス及びアルデヒド生成物を含む気体流は、反応器の気層から回収される。その後、これは、部分的に凝縮され、気体及び液体部分が分離される相分離槽へ移されるように、冷却される。気体部はヒドロホルミル化反応器に再循環される。アルデヒド、未反応オレフィン及び溶解されているアルカンを含む液相は、オレフィンとアルカンの混合物が上部から得られる脱気カラムへ供給される。アルデヒド生成物は、脱気カラムの底部から回収される。オレフィンとアルカンの混合物は、アルカンの一部がオレフィンから分離される精留カラムへ供給される。精留カラムで生成されるアルカンは、システムから回収及び除去され、オレフィンは反応器へ再循環されうる。したがって、脱気カラムは、効果的なオレフィン及びアルカン／アルデヒド分離器である。脱気カラム内のオーバーヘッドに向かうアルデヒドは、アルカンと共に精留カラムを離れ、したがって失われる。同様に、アルデヒドと共に脱気カラムを出る任意のオレフィンは、反応器に戻されず、したがって失われる。
【０００９】
別の構成は、米国特許第５５１６９６５号に記載されている。この構成では、気体又は混合相流出物を、いくらかのアルデヒドが凝縮する温度に冷却する。液体アルデヒドは、フラッシュドラム中で分離された後、ストリッピング槽へ送られ、そこで不飽和有利ガスでストリップされて、オレフィンを含まないアルデヒド生成物及びオレフィンを含むガス状排出物が生成される。ストリッピング槽からのガス状排出物とフラッシュドラムからのガス状排出物は、冷却される前に混合され、流れを生成し、これが吸収塔へ送られる。
【００１０】
吸収塔の上部は、アルカン成分の還流が起こり得るほど十分に低い温度で動作する。この上部は蒸留塔の精留セクションとして機能し、あらゆるアルデヒドを取り除き、反応からの不活性ガスを含有する実質的にアルデヒドを含まないオーバーヘッド生成物流と、還流アルカンの温度以下の温度で沸騰する水素のような非化学量論的成分とが生じる。蒸留塔の底部において、液相は吸収剤中であるかのように高溶解性不飽和成分を溶解する冷アルデヒドとなる。塔の底部に存在する温度では、液相におけるオレフィンの溶解度は高い。この不飽和含有液体流は、塔の底部から除去され、実質的により高い圧力で液体としてポンプ輸送され、反応器に再循環される。
【００１１】
アルデヒドの分離について言及するほかの方法の例には、米国特許第４４７９０１２号、同第５０８７７６３号、同第５００１２７４号、同第５４６３１３７号、同第６８２２１２２号、同第６９６９７７７号及び同第５６７５０４１に記載されているものが含まれる。
【００１２】
対応するアルデヒドからのオレフィンの分離に関しては様々な提案がなされてきた。例えば、米国特許第４２１０４２６号では、第１のカラムがブチルアルデヒドスクラバーであり、第２のカラムが、ブチルアルデヒドがプロピレン及びプロパンから分離される分離カラムであり、第３のカラムがプロピレン／プロパンスプリッターである、３カラムスキームが使用される。ヒドロホルミル化反応器からの排出ガスは第１のカラムの中心に導入され、プロピレン／プロパンを含まないイソブチルアルデヒドはカラムの頂部に導入される。プロピレン及びプロパンは、イソブチルアルデヒドに吸収され、非吸収ガスは、ヒドロホルミル化反応への再循環のためにカラムの頂部で取り出されるか、又は系から除去される。イソブチルアルデヒド及びプロピレン及びプロパンの混合物は、プロピレンとプロパンが第１のカラムへ戻るイソブチルアルデヒドから分離される第２のカラムへ送られる。プロピレン及びプロパンは、上流によってそれらが分離される第３のカラムへ送られる。
【００１３】
これらの様々な方法は、所望の生成物アルデヒドを回収するために潜在的に実行可能なスキームを提案しているが、それらはそれぞれ依然として様々な不利な点及び欠点を有する。
【００１４】
ブチルアルデヒドとプロピレンの分離を一例にあげると、これらが蒸留カラムで分離される場合、良好な分離を達成するために、反応器の底部から除去された流れとオーバーヘッドで除去した流れとの間に大きな温度差が必要である。しかしながら、この大きな温度差の使用は、蒸留カラムの底部で必要とされる温度が非常に高くなければならないか、又は所望の差、したがって分離を達成するためにオーバーヘッド温度が非常に低くなければならないかのいずれかを意味する。しかしながら、底部での高温の使用は、重質物の形成をもたらし、所望の生成物を失うことになるため問題である。さらに、オーバーヘッドとしての低温の使用は、冷却水を使用してオーバーヘッド流を凝縮させることができず、プロセスへの高価な追加である冷却システムが必要とされるため、一般的に問題がある。
【００１５】
ブチルアルデヒド及びプロピレンの分離についてのさらなる問題は、出発物質中のプロパンの存在に関する。プロピレンは、ブチルアルデヒドから分離されると、一般的にアルデヒドが形成される反応器に再循環される。プロピレン再循環流にはプロパンが含まれるため、プロピレンを除去する手段が含まれていない限り、プロパンはプロピレンと共に戻される。したがって、プロパンは反応器に蓄積する。プロパンが蓄積すると、反応器の効率が制限される。したがって、プロパンが反応器に戻らないようにプロパンをプロピレンから分離することも望ましい。
【００１６】
いくつかのブタンを含みうるブチレンからのバレルアルデヒドの分離、エタンを含みうるエチレンからのプロピオンアルデヒドの分離、並びに製造に使用されるオレフィン及び対応するアルカンからのヒドロホルミル化によって生成されたアルデヒドの分離に関する同様の問題が認められる。さらに、アルデヒドを、例えば不飽和アルデヒドから分離する場合に同様の問題が認められる。
【００１７】
したがって、これらの問題の少なくともいくつか、好ましくは全てに対処するプロセスを提供することが望ましい。
【００１８】
これらの問題の少なくともいくつかは、一方が低圧で動作し、他方が高圧で動作し、間に再循環ループが存在するように接続されている二つの分離槽を利用する分離プロセスの使用によって対処できることが見出された。
【発明の概要】
【００１９】
よって、本発明の第１の構成によれば、アルデヒド及び第２の成分を含む供給流からアルデヒド及び第２の成分を分離するための方法であって、
（ａ）供給流を第１の圧力で動作する第１の分離槽及び第１の圧力よりも大きい第２の圧力で動作する第２の分離槽の一方又はその両方に提供すること；
（ｂ）分離が生じるように前記第１の分離槽及び前記第２の分離槽を動作させること；
（ｃ）第１の分離槽の底部又はその近くから、供給流中よりも高いアルデヒドの濃度を有するアルデヒド生成物流を回収すること；
（ｄ）第２の分離槽の頂部又はその近くから、供給流中よりも高い第２の成分の濃度を有する第２の成分流を回収すること；
（ｅ）第１の分離槽の頂部又はその近くから第１の再循環流を除去し、それを第２の分離槽へ供給すること；及び
（ｆ）第２の分離槽の底部又はその近くから第２の再循環流を除去し、それを第１の分離槽へ供給すること
を含む方法が提供される。
【００２０】
第１及び第２の分離槽は、第２の分離槽の底部又はその近くで回収される流れが、第１の分離槽へ送られ、第１の分離槽の頂部又はその近くで回収される流れが、第２の分離槽へ送られるように、構成されていることが理解される。よって、再循環ループは、第１の分離槽と第２の分離槽との間に確立される。
【００２１】
二の分離槽は、第１の分離槽への供給流中のより重い成分が、第１の低圧力の分離槽の底部又はその近くで得られるように、動作することがさらに理解される。第１の分離槽からのオーバーヘッド流は、重質及び軽質成分の混合物を含む。これらは、第１の分離槽よりも高い圧力で動作する第２の分離槽へ送られる。この第２の分離槽では、供給流中のより軽い成分が第２のカラムからオーバーヘッドとして除去され、重質及び軽質成分の混合物が底部で除去されて第１の低圧分離槽に戻される。したがって、各分離槽は、精製された成分の一の流れと、減少した温度差が使用することができるような成分の混合物を含む流れとを提供する。これに関連して、単一の槽内での完全な分離はより大きな温度差を必要とすることが理解されるであろう。
【００２２】
異なる圧力で動作する二の槽を有することにより、第１のより低い圧力で動作する分離槽の底部の温度が比較的低く保たれ、重質副生成物の生成が低減され、好ましくは回避されることを可能にする。さらに、第１の分離槽の圧力よりも高い圧力で動作する第２の分離槽を含むことにより、分離槽の頂部又はその近くから回収される流れが、高価な冷凍設備ではなく冷却水を用いて凝縮させることができるような適切な温度が使用されることを可能にする。
【００２３】
このように、本発明は、蒸留カラムのような単一の分離槽が使用される場合に達成可能なよりも、第１の成分流と第２の成分流との間のより低い温度差が使用されることを可能にする。これに関連して、冷却水を使用する従来の単一分離カラムは、同じレベルの分離のために底部から回収される流れに対してより高い温度をもたらすことが理解されるであろう。
【００２４】
本発明の方法は、アルデヒド及び他の成分を含む流れから任意のアルデヒドを分離するのに適している。温度感受性が分離のための実行可能な動作温度範囲を制限する場合に特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の方法を示す概略図である。
【図２】図１で図示される方法のより詳細な概略図である。
【図３】図２で図示される方法の構成に対する一の代替的な構成である。
【図４】ヒドロホルミル化反応からのアルデヒドの回収において使用するための本発明の方法の一構成の概略図である。
【図５】ヒドロホルミル化反応からのアルデヒドの回収において使用するための本発明の方法の第２の構成の概略図である。
【図６】図４の方法のための代替的な構成の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
一構成において、第２の成分は、アルデヒドが形成されたオレフィンである可能性のあるオレフィンである。アルデヒドを含む供給流は、ヒドロホルミル化反応から回収されたものであってもよく、したがって、アルデヒドが反応器中で形成されるオレフィンを含むであろう。オレフィンは、Ｃ２からＣ２０オレフィンであってもよく、アルデヒドは、オレフィンよりも一多い炭素を有する。一構成において、アルデヒドはブチルアルデヒドであり、本発明に従って、プロピレンと任意選択的にプロパンから分離される。別の構成において、アルデヒドはバレルアルデヒドであり、本発明に従って、ブチレンと任意選択的にブタンから分離される。さらなる構成において、アルデヒドはプロピオンアルデヒドであり、本発明に従って、エチレンと任意選択的にエタンから分離される。
【００２７】
さらなる構成では、アルデヒドは不飽和アルデヒドから分離されうる。不飽和アルデヒドはＣ３からＣ２０不飽和アルデヒドでありうる。よって、例えば、ブチルアルデヒドは、２−エチルヘキサノールの生成における一般的な中間体であり、ｎ−ブチルアルデヒドのアルドール化により生成されるエチルプロピルアクロレインから分離されうる。同様に、バレルアルデヒドは、２−プロピルヘプタノールの生成における一般的な中間体であり、バレルアルデヒドのアルドール化により生成されるプロピルブチルアクロレインから分離されうる。
【００２８】
本発明の方法はまた、２−メチルブチルアルデヒド、３−メチルブチルアルデヒド又は２−メチルブチルアルデヒドと３−メチルブチルアルデヒドの両方をプロピルブチルアクロレインから分離するために使用されうる。
【００２９】
しかしながら、本発明の方法は、上に詳述された化合物に限定されず、混合物から任意のアルデヒドを分離するのに適していることが理解されるであろう。
【００３０】
一又は複数のアルデヒドは、本発明の方法を使用して分離されうる。
【００３１】
供給流は、第１の分離槽又は第２の分離槽へ供給されうる。一構成では、供給流は、両方の分離槽へ供給されうる。混合物が第１の分離槽、第２の分離槽又は両方の分離槽へどのように供給されるかを選択するための手段が提供されて、供給流が供給されうる場所の切り替えが達成されうる。
【００３２】
別の一構成では、供給は、第１の分離槽と第２の分離槽との間に添加されうる。これは、第１及び第２の分離槽の一方又は両方に直接供給流を供給することの代わりに、又はそれに加えてなされうる。
【００３３】
任意の適切な分離槽が使用されうる。第１及び第２の分離槽は同一であっても異なっていてもよい。例えば、一方又は両方の槽は、関連する凝縮器を有するフラッシュ槽であってもよい。分離槽の一方又は両方が分離カラムである場合には、特定の利点が認められうる。
【００３４】
本発明の方法は、アルデヒドの分離を助けるために二以上の分離槽を含みうる。このような構成は、第１の動作圧力を有する第１の分離槽と、第１の動作圧力を上回る第２の動作圧力を有する第２の分離槽とが存在し、再循環ループがこれらの分離槽管に形成されることを条件として、本発明の範囲内である。
【００３５】
第２の分離槽の圧力が第１の分離槽の圧力よりも高いことを条件として、任意の適切な圧力が第１及び第２の分離槽に使用されうる。選択される特定の圧力は、一般的に、行われている分離の温度要件による。さらに、圧力は、一般的に、第１及び第２の分離槽中の所望の温度プロファイルを提供するように選択される。
【００３６】
一構成では、第２の圧力は第１の圧力よりも約０．１ｂａｒａから約４８ｂａｒａ、又は約５から約４５ｂａｒａ高い。
【００３７】
第２の分離槽の圧力は、一般的に、その中の混合物の臨界圧を下回るであろう。
【００３８】
一構成では、第１の分離槽の圧力は、約１ｍｂａｒａの真空であってもよいが、約１０から約５０ｍｂａｒａの圧力が使用されてもよい。
【００３９】
プロピレン任意選択的にプロパンからのブチルアルデヒドの分離を目的とする場合、第１の分離槽は、約０．０５ｂａｒａから約１０ｂａｒａの圧力、又は約１ｂａｒａから約５ｂａｒａの圧力、又は約２ｂａｒａから約３ｂａｒａの圧力で動作しうる。一構成では、第１の分離槽は約２．８ｂａｒａの圧力で動作しうる。
【００４０】
第２の分離槽は、選択される圧力が第１の分離槽で使用される圧力を上回ることを条件として、約０．１ｂａｒａから約３０ｂａｒａの圧力、又は約１５ｂａｒａから約２５ｂａｒａの圧力で動作しうる。分離されているアルデヒドがブチルアルデヒドである場合、第２の分離槽は約１８ｂａｒａの圧力で動作しうる。
【００４１】
第１の再循環流は、一般的に、より低い圧力で動作する第１の分離槽の頂部又はその近くから回収される流れの露点が冷却水温度より低いシステムの場合、気相である。これに関連して、ほとんどのオレフィン／アルデヒド系において、供給混合物は、水素、窒素及びメタンからなる群より選択されるような非凝縮性物質を含むことに留意されたい。これらの非凝縮性物質は、第１の分離槽でオーバーヘッドになり、冷却水温度よりはるかに低い露点になる。
【００４２】
第１の再循環流は、第２の分離槽に供給される前に、一般的に一又は複数の圧縮機を通過する。圧縮機は、インタークーラーと関連していてもよい。
【００４３】
別の一構成では、第１の分離槽の頂部から回収された第１の再循環流は液体である。この構成では、圧縮機は一般的にポンプで置き換えられる。
【００４４】
本発明の理想的な構成では、第１及び第２の分離槽は、両方の分離槽の温度がほぼ同じであり、両方の分離槽からのオーバーヘッド内の温度がほぼ同じになるように操作される。この温度は、一般的に冷却水の温度より少し上回る。
【００４５】
第１の分離槽の下部は、任意の適切な温度で動作しうる。一構成では、約５０℃から約２００℃若しくは約６０℃から約１５０℃又は約８０℃から約１３０℃の温度が使用されうる。第１の分離槽の下部が約９０℃から約１１０℃で動作するとき、特定の利点が認められうる。
【００４６】
第２の分離槽の下部は、任意の適切な温度で動作しうる。一構成では、約５０℃から約２００℃又は約６０℃から約１５０℃又は約８０℃から約１３０℃の温度が使用されうる。第２の分離槽の上部が約９０℃から約１１０℃で動作するとき、特定の利点が認められうる。
【００４７】
第２の分離槽は、一般的に、高額な冷却の必要性を避けることができるような冷却水を使用して、第２の分離槽の頂部又はその近くから回収される第２の成分流が凝縮されうるような温度及び圧力で動作する。加えて、第１の分離槽は、冷却水の温度よりもわずかに高い槽の頂部又はその近くから回収される流れの温度で動作しうる。
【００４８】
圧力は、第２の分離槽の底部から取った流れの温度が第１の分離槽の底部の温度の約２０℃以内にあるように選択されうる。一構成では、第２の分離槽の底部から取った流れの温度は、第１の分離槽の底部の温度の約１０℃以内である。
【００４９】
分離槽から回収された流れが蒸気である場合、凝縮器は、必要に応じて一方又は両方の分離槽に結合されてもよい。流れが液体である場合、凝縮器は必要とされない。しかしながら、流れは依然として冷却を必要とする可能性がある。
【００５０】
凝縮器が第１の分離槽上に存在する場合、第１の分離槽の頂部又はその近くから取った流れの露点は、好ましくは、それに付随する凝縮器の温度より高い。この凝縮器からの凝縮液は、第１の分離槽に戻すことができる。
【００５１】
凝縮器が第２の分離槽上に存在する場合、第２の分離槽の頂部又はその近くから取った流れの露点は、好ましくは、それに付随する凝縮器の温度より高い。この凝縮器からの凝縮液は、第２の分離槽に戻すことができる。
【００５２】
一構成では、第１の再循環流、第２の再循環流、又は第１及び第２の再循環流は、さらなる分離手段を通過しうる。任意の適切なさらなる分離槽が使用されうる。一構成では、さらなる分離手段は気体／液体分離装置でありうる。
【００５３】
一構成では、オレフィン／アルカンスプリッターが存在しうる。一構成では、オレフィン／アルカンスプリッターは、第１の分離槽と第２の分離槽との間に位置しうる。この構成では、第１の分離槽の頂部又はその近くから取った流れは、オレフィン及びアルカンが少なくとも一の成分が豊富な上部流と、少なくとも一の成分が枯渇した下部流とに分離されうるように、オレフィン／アルカンスプリッターに送られうる。一構成では、アルカンを含む流れはアルデヒドも含み、よって、この流れはほかの分離槽へ送られる。
【００５４】
追加的に又は代替的に、オレフィン／アルカンスプリッターは、第１及び第２の分離槽により形成された再循環ループの外側に位置しうる。この構成において、それは、一般的に、オレフィン／アルカンスプリッターに送られる第２の高圧分離槽からのオーバーヘッドである。オレフィンが豊富な流れは、一般的に、スプリッターの上部から回収される。アルカンが豊富な流れは、アルカンを含む。
【００５５】
本発明の方法はまた、分離される混合物に水が存在する方法にも使用されうる。水が存在する場合、流れは、水分除去手段を通過しうる。任意の適切な水分除去手段が使用されうる、適切な手段にはデカンタが含まれる。この構成では、一方又は両方の相が還流として使用されうる。
【００５６】
本発明の第２の態様によれば、オレフィンのヒドロホルミル化を行うための方法であって、ここで、ヒドロホルミル化反応からの一又は複数のベント流が本発明の上の第１の構成に関する供給流を提供する方法が提供される。
【００５７】
一構成では、その流れは、実質的にオレフィンを含まない流れに対して、アルデヒドスクラバーで処理される。流れは、アルデヒドスクラバーに送られる前に冷却されうる。
【００５８】
これより、本発明は、下記の図面を参照しながら、実施例を通して説明される。
図１は、本発明の方法を示す概略図である。
図２は、図１で図示される方法のより詳細な概略図である。
図３は、図２で図示される方法の構成に対する一の代替的な構成である。
図４は、ヒドロホルミル化反応からのアルデヒドの回収において使用するための本発明の方法の一構成の概略図である。
図５は、ヒドロホルミル化反応からのアルデヒドの回収において使用するための本発明の方法の第２の構成の概略図である。
図６は、図４の方法のための代替的な構成の概略図である。
【００５９】
図面は概略的であること、及び、還流ドラム、ポンプ、真空ポンプ、温度センサ、圧力センサ、圧力逃がし弁、制御弁、流量制御器、レベル制御器、保持タンク、貯蔵タンクなどの装置のさらなる物品は商業プラントにおいて必要とされうることがあることを、当業者は理解するであろう。装置のこのような付属品の提供は、本発明の一部ではなく、従来の化学工学の実践に従う。
【００６０】
これより、本発明の方法は、ブチルアルデヒド及びプロピレンのヒドロホルミル化反応からの分離を参照しながら、例として記載される。他のアルデヒドをヒドロホルミル化反応においてそれらが形成されるオレフィンから分離することにも、同様に適用できることが理解されるであろう。
【００６１】
本発明の方法の全体的な概念を示す概略図を図１に示す。本発明の方法は、第１及び第２の分離槽を必要とする。示された構成では、これらは低圧カラム１及び高圧カラム２によって提供される。各カラムには、図１には示されていない凝縮器、再沸器又は凝縮器と再沸器の両方が提供されうる。
【００６２】
重質成分、この例ではブチルアルデヒド、と、軽質成分、この例ではプロピレン及び任意選択的にいくつかのアルカン、プロパン、との両方を含む供給は、ライン３ａ、３ｂ又は３ｃを介して添加されうる。よって、供給は、低圧カラム１又は高圧カラム２のいずれかに供給されうる。分離は両方のカラムで生じる。いくつかの構成では、供給はライン３ａ、３ｂ及び３ｃの一以上に添加されうる。一以上の供給は、一以上の位置で、カラムに及び／又はカラム間に添加されうることが理解されるであろう。よって、ライン３ａ、３ｂ及び３ｃの一又は複数は、一又は複数の供給ラインを表しうる。
【００６３】
重質ブチルアルデヒドは、ライン４中低圧カラム１の底部から回収される。ライン５中低圧カラム１の頂部から除去された流れは、ライン６で高圧カラム２へ送られる。通常、流れはポンプ又は圧縮機７を通じて送られる。重質成分及び軽質成分を含むこの流れは、ライン６で高圧カラム２へ送られる。
【００６４】
高圧カラム２ではさらなる分離が生じ、軽質成分は、ライン８で高圧カラム２の頂部から回収される。ライン９中高圧カラム２の底部から除去された流れは、ライン１０で低圧カラム１へ送られる。この流れは、重質成分と軽質成分の混合物を含むことになる。
【００６５】
適切な場合、高圧カラム２の底部から回収された流れは、任意選択的にクーラー１１に通されうる。いくつかの状況では、クーラー１１が存在する場合、圧縮機７はポンプ（非表示）で置き換えられうる。
【００６６】
好ましくは、低圧カラム１及び高圧カラム２のオーバーヘッド温度は、ほぼ同一になり、冷却水の温度を上回ることになる。同様に、両カラムの底部温度はほぼ同一になる。
【００６７】
本発明のより詳細な一実施形態が図２に図示される。図１の構成にあるように、供給は、ライン３ａ、３ｂ又は３ｃの一又は複数を介して供給され、低圧カラム１及び高圧カラム２の一方又は両方に添加される。分離は両方のカラムで生じる。
【００６８】
重質ブチルアルデヒドは、ライン４中低圧カラム１の底部から回収される。その流れの一部は、ライン４１で低圧カラム１に戻される前に、ライン４１で除去され、再沸器４２に通されうる。
【００６９】
この構成中低圧カラム１の頂部から除去された流れ５は、ライン５２で蒸気／液体分離器５３に送られる前に、圧縮機５１を通過する。液体はライン５４で低圧カラム１に戻される。分離器５３からの蒸気は、ライン５５で圧縮機７に送られる。供給がライン３ｃを介して添加される場合、示されるように圧縮機７に直接添加されうるか、又はライン５５に供給されうる。重質成分及び軽質成分を含む、圧縮機７からのこの流れは、高圧カラム２へ送られる。
【００７０】
さらなる分離が高圧カラム２で生じ、軽質成分は、ライン８中高圧カラム２の頂部から回収され、この構成において、ライン８２で蒸気／液体分離機８３に送られる前に、圧縮機８１を通過する。液体はライン８４で高圧カラム２に戻される。分離器からの蒸気は、ライン８５で回収される。
【００７１】
ライン９中高圧カラム２の底部から除去された流れは、ライン１０で低圧カラム１へ送られる。この流れは、重質成分と軽質成分の混合物を含むことになる。流れ９の一部は、ライン９３で高圧カラム２に戻される前に、ライン９１で除去され、再沸器９２に通されうる。
【００７２】
適切な場合、高圧カラム２の底部から回収された流れは、任意選択的にクーラー１１に通されうる。図１の構成にあるように、低圧カラム１及び高圧カラム２のオーバーヘッド温度は、ほぼ同一になり、冷却水の温度を上回ることになる。同様に、両カラムの底部温度はほぼ同一になる。
【００７３】
修正された構成を図３に示す。この構成では、供給は、ライン３ａ、３ｂ又は３ｃの一又は複数を介して供給され、低圧カラム１及び高圧カラム２の一方又は両方に添加される。分離は両方のカラムで生じる。
【００７４】
重質ブチルアルデヒドは、ライン４中低圧カラム１の底部から回収される。その流れの一部は、ライン４１で低圧カラム１に戻される前に、ライン４１で除去され、再沸器４２に通されうる。
【００７５】
ライン５中低圧カラム１の頂部から除去された流れは、一部がライン５４で低圧カラム１に戻される前に、圧縮機５１を通過する。残部は高圧カラム２に送られる。除去並びに高圧及び低圧カラム１及び２への移動は、非表示のポンプによって行われる。
【００７６】
高圧カラム２ではさらなる分離が生じ、軽質成分は、ライン８で高圧カラム２の頂部から回収される。回収された流れは、一部がライン８４で高圧カラム２に戻される前に、圧縮機８１を通過する。残部はライン８５で回収される。
【００７７】
ライン９中高圧カラム２の底部から除去された流れは、ライン１０で低圧カラム１へ送られる。この流れは、重質成分と軽質成分の混合物を含むことになる。流れ９の一部は、ライン９３で高圧カラム２に戻される前に、ライン９１で除去され、再沸器９２を通過しうる。
【００７８】
ヒドロホルミル化反応（非表示）から回収された流れ１４１を処理するための一方法が図４に示される。この構成では、ヒドロホルミル化プラントの異なる部分からのベント流は、ライン１４３でブチルアルデヒドスクラバー１４４に供給される前に、熱交換器１４２で組み合わされ、圧縮され、冷却される。一構成では、ベント流は約１７．５ｂａｒａに圧縮される。この構成では、ブチルアルデヒドスクラバー１４４に供給されるベント流１４３は、ライン１５０で添加されるブチルアルデヒドに対してスクラブされる。ライン１５１で供給される流れは、一般的にプロピレン及びプロパンを含まないが、これは、その流れが、熱交換機１４７及び１４９に通された、本発明の第１の態様の方法から回収されたアルデヒド生成物流の少なくとも一部であるためである。
【００７９】
スクラバー１４４では、非凝縮性物質は、アルデヒド、プロピレン及びプロパンを含む流れから分離される。ブチルアルデヒドスクラバーからのオーバーヘッドは別個の凝縮器に通されうるか、又は、凝縮器はスクラバーと統合されうる。凝縮器は、オーバーヘッドを冷却して、非凝縮性物質流におけるブチルアルデヒドの損失を最小化するよう機能する。
【００８０】
スクラバーでは、プロピレン、任意のプロパン及びブチルアルデヒドはブチルアルデヒド洗浄溶媒に溶解するが、その一方、非凝縮性成分の大部分は、スクラバー１４４を通過し、オーバーヘッドベント１４５を通って出る。
【００８１】
スクラバー１４４で回収される流れ１４６は、プロピレンが豊富なブチルアルデヒドであり、任意選択的にプロパンも、ライン１５１で供給されるブチルアルデヒドに対して熱交換器１４７で加熱される。
【００８２】
熱交換器１４７で加熱された流れ１４６は、ライン３ａで本発明の低圧カラム１に送られ、そこで、図２に関連して上に記載されるように処理される。一構成では、低圧カラム１は２．８ｂａｒａの圧力で動作する。一構成では、低圧カラムは約１０８℃の温度で動作する。
【００８３】
ライン４中低圧カラム１の底部から回収される流れは、ブチルアルデヒドを含む。
【００８４】
上に記載したように、いくらかのブチルアルデヒドはライン１５１でスクラバー１４４に戻される。ブチルアルデヒドの残部は、ライン１５２で生成物として回収されるか、又は一定のブチルアルデヒド保有量がシステム内で維持されるように、ライン１５２でポンプ１５３を使用してヒドロホルミル化反応に戻される。
【００８５】
低圧カラム１からのオーバーヘッド流５は、約４２℃の露点をもたらす約１０ｍｏｌ％のブチルアルデヒドを含有しうる。この流れは、圧縮機７及びライン６を介して高圧カラム２に送られる。
【００８６】
高圧カラム２からのオーバーヘッド流８の露点が４２℃を上回るように、高圧カラム２は約１８ｂａｒａで動作する。この構成では、流れは主にプロピレン及びプロパンを含む。また、最大約７ｍｏｌ％まででありうる少量ごくわずかな非凝縮性物質も含まれる。オーバーヘッド流８は、一般的にブチルアルデヒドを含まない。ライン９中高圧カラム２の底部から回収される流れは主にブチルアルデヒドを含むが、約１１０℃で温度を維持するために、一般的に約２５ｍｏｌ％のプロピレン及びプロパンも含む。これは低圧カラム１に戻される。
【００８７】
この構成における高圧カラム２からのオーバーヘッド流８は、オレフィン／アルカンスプリッター１５４に送られる。このスプリッターでは、プロピレンとプロパンが分離される。プロピレン及び残りの非凝縮性成分は、ライン１５５で除去され、一般的にヒドロホルミル化反応器に戻される。プロパンはライン１５７で除去される。再沸器１５６はオレフィン／アルカンスプリッター１５４上に存在しうる。
【００８８】
図５は、供給物の処理において図４と類似している。このプロセスでは、供給物はライン３ｂで高圧カラム２に供給される。
【００８９】
別の構成では、オレフィン／アルカンスプリッターは、低圧カラム１と高圧カラム２との間の再循環ループに位置しうる。この一例は図６で図示される。このスキームは、図４で図示されるスキームを修正したものであることが理解されるであろう。
【００９０】
よって、図６で図示されるこの構成では、低圧カラム１からのオーバーヘッド流５は、圧縮機７を通され、その後、ライン６でオレフィン／アルカンスプリッター１５４に送られる。プロピレンはライン１５５で除去される。プロパン及び任意のブチルアルデヒドはライン１５７に送られ、そこで、それらは高圧カラム２で分離される。プロパンはライン８中オーバーヘッドで除去され、ブチルアルデヒドはライン９中低圧カラム１に戻される。
【００９１】
図示されていないが、オレフィン／アルカンスプリッター１５４が高圧カラム２と低圧カラム１との間に配置されている同様のプロセスが提供されうる。この構成では、スクラバーからの供給は図５で図示されるように高圧カラム２に送られる。
【００９２】
これらの方法はプロピレンとプロパンからのブチルアルデヒドの分離に関連して議論されてきたが、他の分離にも適用できることは理解されるであろう。他の分離が行われる場合は、上記の条件を変更することができる。
【００９３】
加えて、本発明の方法は、ブチルアルデヒドとジアルキルアクロレイン、例えばエチルプロピルアクロレインの分離に使用されうる。エチルプロピルアクロレインは、２−エチルヘキサノールの生成における一般的な中間体であり、ブチルアルデヒドのアルドール化により生成される。この反応はアクロレイン１モル当たり１モルの水を生成し、よって、水は一般に分離に送られた流れ中に存在する。ブチルアルデヒド及びエチルプロピルアクロレインの両方は、高温で望ましくない重質物が生成されうるため、温度に敏感である。したがって、典型的には約３０℃から約４０℃の冷却水でオーバーヘッドの冷却を可能にする一方、重質物の形成を低減するためには低レベルに温度を維持することが望ましい。
【００９４】
本発明を、次の実施例に関連して、例証によって以下に説明する。
【実施例】
【００９５】
比較例１  プロピレン及びプロパンからのブチルアルデヒドの分離
３９ｗｔ％のブチルアルデヒド、３０ｗｔ％のプロピレン、２７ｗｔ％のプロパン及び非凝縮性物質の混合物を分離カラムに供給する。カラム圧力を頂部で８ｂａｒａに設定する。カラムは、１ｗｔ％のブチルアルデヒド、９２ｗｔ％のプロピレン及びプロパン、１５．４℃で凝縮されない残部を含有する蒸気頂部生成物と、１ｗｔ％のプロピレン及びプロパン、１４４℃でブチルアルデヒドである残部を含有する液体底部生成物と生成する。このカラムは、冷却水から入手できるものよりも低温を有する冷却媒体を必要とし、よって、冷却ユニットを必要とする。底部の高温は、ブチルアルデヒドの重度の重質物を形成する傾向がある。
【００９６】
実施例１  プロピレン及びプロパンからのブチルアルデヒドの分離
８５ｗｔ％のブチルアルデヒド、７ｗｔ％のプロピレン及び６ｗｔ％のプロパン、メタン、窒素、ＣＯ及びＨ２のような非凝縮性物質である残部の混合物を、２．８ｂａｒａで操作して図１の第１の低圧分離カラムに供給する。底部生成物は１０８℃で液体９９．９ｗｔ％のブチルアルデヒドであり、その一方、頂部生成物は、１８ｗｔ％のブチルアルデヒド、４０ｗｔ％のプロピレン、３７ｗｔ％のプロパン、非凝縮性物質である残部を含む蒸気である。この流れは約４２℃の温度である。蒸気生成物は１８．２ｂａｒａに圧縮され、５６℃に冷却されて、流れの部分凝縮がもたらされる。圧縮及び冷却された流れを、その後、１８ｂａｒａで動作する高圧カラムに供給する。高圧カラムからの頂部生成物は、４８ｗｔ％のプロピレン、４５ｗｔ％のプロパン、及び〜１００ｐｐｍｗｔのブチルアルデヒド及び非凝縮性物質である残部を含む蒸気である。蒸気は約４２℃の温度である。底部生成物は、８２．５ｗｔ％のブチルアルデヒド、１７．５ｗｔ％のプロピレン及びプロパンと、実質的に存在しない非凝縮性物質を含む。底部生成物流は約１１０℃の温度である。液体底部生成物は、低圧カラムに戻されて再循環が完結される。
【００９７】
実施例２  プロピレン及びプロパンからのブチルアルデヒドの分離
３９ｗｔ％のブチルアルデヒド、３０ｗｔ％のプロピレン、２７ｗｔ％のプロパン及び非凝縮性物質の混合物を、図２の高圧カラムに供給する。このカラムは１８ｂａｒａで動作する。分離が生じると、上部生成物は、４８ｗｔ％のプロピレン、４５ｗｔ％のプロパン、約１００ｐｐｍｗのブチルアルデヒド及び非凝縮性物質である残部を含む蒸気である。この流れは約４２℃の温度である。高圧カラムからの底部生成物は、８２．５ｗｔ％のブチルアルデヒド、１７．５ｗｔ％のプロピレン及びプロパンを含み、非凝縮性物質は実質的に存在しない。この流れは約１１０℃の温度である。液体底部生成物は、低圧カラムに供給されて２．８ｂａｒａで動作する。低圧カラムの底部生成物は、約１０８℃の温度で液体であり、９９．５ｗｔ％のブチルアルデヒドを含み、その一方、上部生成物は、約４２℃の温度で蒸気１７であり、１８ｗｔ％のブチルアルデヒド、４６ｗ％のプロピレン、３６ｗ％のプロパン及び非凝縮性物質である残部を含む。蒸気生成物は１８．２ｂａｒａに圧縮され、５６℃に冷却されて、流れの部分凝縮がもたらされる。圧縮及び冷却された流れを、その後、高圧カラムに戻し、再循環を簡潔させる。
【００９８】
実施例３  バレルアルデヒドのブテン及びブタンからの分離
６３．５ｗｔ％のバレルアルデヒド、３６．５ｗｔ％のブテン及びブタン、並びに０．１ｗｔ％未満の非凝縮性物質の混合物を、１．５ｂａｒａで動作する低圧分離カラムに供給する。一旦分離が行われると、底部生成物は１１３℃で９９．１ｗｔ％のバレルアルデヒドを含む液体であり、一方、頂部生成物は９．２ｗｔ％のバレルアルデヒド、９０．８ｗｔ％のブテンとブタン及び非凝縮性物質を含む４５℃の蒸気である。蒸気生成物は５．７ｂａｒａに圧縮され、４７℃に冷却されて、流れの部分凝縮がもたらされる。圧縮及び冷却された流れを、その後、５．５ｂａｒａで動作する、さらなる分離が生じる高圧カラムに供給する。このカラムからの頂部生成物は、主にブテン及びブタンと、約〜３０００ｐｐｍｗのバレルアルデヒド及び非凝縮性物質を含む４５℃の液体である。底部生成物流は１１０℃であり、８６．５ｗｔ％のバレルアルデヒド、１３．５ｗ％のブテンとブタンを含み、実質的に非凝縮性物質を含まない。液体底部生成物は、低圧カラムに戻されて再循環が完結される。
【００９９】
実施例４  バレルアルデヒドのブタン及びブテンからの分離
９９．１ｗｔ％のバレルアルデヒドと、ブタン及びブテンである残部の底部生成物流を分離した後、実施例３と同じ圧力で動作低圧分離カラムに、実施例３で使用したものと同じ混合物を供給した。頂部生成物流は、９．１ｗｔ％のバレルアルデヒド、９０．８ｗｔ％のブタンとブテン、非凝縮性物質である残部を含んでいた。この流れは約４５℃の温度であった。その後、蒸気流を３．３ｗｔ％のバレルアルデヒド、９５．９ｗｔ％のブタンとブテン及び非凝縮性物質を含む追加の蒸気流と組み合わせた。組み合わされた流れは５．７ｂａｒａに圧縮され、４２℃に冷却されて、流れの部分凝縮がもたらされる。圧縮及び冷却された流れを、その後、５．５ｂａｒａで動作する高圧カラムに供給する。高圧カラムで分離が生じると、液体頂部生成物及び蒸気頂部生成物が得られる。蒸気頂部生成物は、約５０ｐｐｍｗのバレルアルデヒド、９６．４ｗｔ％のブタン及ぶブテン、並びに非凝縮性物質を含有する。これは約４２℃の温度を有する。液体頂部生成物は、０．２ｗｔ％未満のバレルアルデヒド、９９．８ｗｔ％のブテン及びブタン、並びに溶解した非凝縮性物質を含有する。液体底部生成物は、１１０℃で８６ｗｔ％のバレルアルデヒド、１３ｗｔ％のブタン及びブテン、並びにいくらかの溶解した非凝縮性物質を含有する。高圧分離カラムからの液体底部生成物は、低圧分離カラムに戻されて再循環が完結される。
【０１００】
実施例５  ブチルアルデヒドのエチルプロピルアクロレインからの分離
Ｎ−ブチルアルデヒドのアルドール化は、アクロレイン１モルあたり１モルの水を生成する。よって、水は一般的にブチルアルデヒドのエチルプロピルアクロレインからの分離に存在する。この分離に関するさらなる問題は、ブチルアルデヒド及びエチルプロピルアクロレインは高温で望ましくない重質物を生成する傾向があることである。
【０１０１】
この実施例では、９０ｗｔ％のブチルアルデヒド、８．７５ｗｔ％のエチルプロピルアクロレイン及び１．２５ｗｔ％の水の混合物を、０．４ｂａｒａで動作する高圧カラムに供給する。このカラムでは、ブチルアルデヒドと水の流れはオーバーヘッドで生成される。実質的にエチルプロピルアクロレインを含まないこの流れを、約４７℃で凝縮する。８０．３ｗｔ％のエチルプロピルアクロレイン、１９．７ｗｔ％のブチルアルデヒド及び０．０２ｗｔ％の水を含む底部流を、高圧カラムの底部から回収する。この流れは１０９℃で再沸する。このエチルプロピルアクロレインが豊富な流れを、その後４４℃に冷却し、０．１４ｂａｒａで動作する低圧カラムに供給する。この流れを、低圧カラムの頂部近くに挿入する。この流れは、底部で約１１０℃で本質的に純粋なエチルプロピルアクロレインを生成する。低圧カラムからのオーバーヘッドは、約７２．５ｗｔ％のエチルプロピルアクロレイン、２７．５ｗｔ％のブチルアルデヒド及び０．０３ｗｔ％の水を含む。その後これを凝縮する。この流れの一部を低圧カラムに還流し、一部を高圧カラムに圧送して再循環ループを完了させる。両方のカラムは、約１１０℃の底部温度及び４０℃を少し上回る頂部温度で動作する。よって、冷却水の温度は、４０℃未満であり、部分的に４７℃で凝縮される。
【０１０２】
実施例６  ブチルアルデヒドのエチルプロピルアクロレインからの分離
２．０６ｗｔ％のブチルアルデヒド、９７．７ｗｔ％のエチルプロピルアクロレイン及び０．２２ｗｔ％の水の混合物で実施例５を繰り返した。このケースでは、混合物を０．１４ｂａｒａで動作する低圧カラムに供給した。本質的に純粋なエチルプロピルアクロレインの混合物を、底部で約１１０℃で除去する。ブチルアルデヒド、水及びエチルプロピルアクロレインの混合物の液体オーバーヘッドは、８２．３ｗｔ％のエチルプロピルアクロレイン、１０．３ｗｔ％のブチルアルデヒド及び７．４ｗｔ％の水を含む。これを５２℃で凝縮する。０．４ｂａｒａで動作する高圧カラムこれを部分還流及び部分圧送する。このカラムでは、実質的にエチルプロピルアクロレインを含まない、ブチルアルデヒド及び水を含む流れを、オーバーヘッドで回収する。このオーバーヘッド流は、さらなる処理のために部分還流及び部分除去される。３．７ｗｔ％のブチルアルデヒド、７．３ｗｔ％の水及び８９ｗｔ％のエチルプロピルアクロレインの混合物を含む底部流を１１０℃で再沸させる。この流れの一部を９０℃に冷却して低圧カラムに戻し、これにより、再循環ループを完了させ、エチルプロピルアクロレインが豊富な流れを底部で回収する。約１１０℃のこの流れは約６３ｍｏｌ％のエチルプロピルアクロレインを含有する。このエチルプロピルアクロレインが豊富な流れを低圧カラム１に戻す。
【０１０３】
実施例７  ブチルアルデヒドのエチルプロピルアクロレインからの分離
高圧カラムからのオーバーヘッドとして回収されたブチルアルデヒド及び水を、水が豊富な流れとブチルアルデヒドが豊富な流れとに分離する以外は、実施例５を繰り返した。ブチルアルデヒドが豊富な流れを使用して、高圧カラムに還流を提供する。
【０１０４】
実施例８  バレルアルデヒドのプロピルブチルアクロレインからの分離
バレルアルデヒドのアルドール化は、アクロレイン１モルあたり１モルの水を生成する。よって、水は一般的にバレルアルデヒドのプロピルブチルアクロレインからの分離に存在する。この分離に関するさらなる問題は、バレルアルデヒド及びプロピルブチルアクロレインは高温で望ましくない重質を生成する傾向があることである。
【０１０５】
この実施例では、９０ｍｏｌ％のバレルアルデヒド、５ｍｏｌ％の水及び５ｍｏｌ％のプロピルブチルアクロレインの混合物を、０．４ｂａｒａで動作する高圧カラムに供給する。このカラムでは、プロピルブチルアクロレインを含まないバレルアルデヒド／水を約４１℃のオーバーヘッドで生成するが、その一方、プロピルブチルアクロレインが豊富な流れを約８０℃の底部で生成する。この底部流は、約９１ｍｏｌ％のプロピルブチルアクロレイン及び６．５ｍｏｌ％のバレルアルデヒド及び２．５ｍｏｌ％の水を含有する。このプロピルブチルアクロレインが豊富な流れを、０．０８ｂａｒａで動作する低圧カラムに供給する。この流れは、約８０℃の底部で本質的に純粋なプロピルブチルアクロレインを生成する。約９２ｍｏｌ％のプロピルブチルアクロレイン、バレルアルデヒド及び水を含むオーバーヘッドを、４０度で部分的に凝縮する。凝縮器からの液体を還流として低圧カラムに戻し、その一方、蒸気を圧縮して高圧カラムに戻す。
【０１０６】
実施例９  ２−メチルブチルアルデヒドのプロピルブチルアクロレインからの分離
３．５ｍｏｌ％の２−メチルブチルアルデヒド、１．５ｍｏｌ％の水及び９５ｍｏｌ％のプロピルブチルアクロレインの混合物を、０．０８ｂａｒａで動作する低圧カラムに供給する。このカラムでは、本質的に純粋なプロピルブチルアクロレインが豊富な流れを約８０℃の温度で底部で生成する。このオーバーヘッド流を約４０℃で部分的に凝縮する。凝縮器からの液体を還流として低圧カラムに戻し、その一方、蒸気を圧縮して０．２５ｂａｒａで動作する高圧カラムに供給する。この高圧カラムでは、２−メチルブチルアルデヒド／水混合物を、約４０℃のオーバーヘッドで生成する。約６５ｍｏｌ％のプロピルブチルアクロレイン、３５ｍｏｌ％の２−メチルブチルアルデヒドを含み、実質的に水を含まない流れを、８０℃の底部で回収する。この流れを低圧カラムに戻す。
【０１０７】
実施例１０  プロピオンアルデヒドのエチレンからの分離
４４．８ｗｔ％のプロピオンアルデヒド、２８．３ｗｔ％のエチレン、２６．８ｗｔ％のエタン及び０．１ｗｔ％未満の非凝縮性物質を、５．０ｂａｒａで動作する低圧カラムに供給する。１０３℃で９９．９ｗｔ％超のプロピオンアルデヒドを含む底部液体流を回収し、その一方、頂部生成物は４７℃の温度で３３．７ｗｔ％のプロピオンアルデヒド、３２．１ｗｔ％のエチレン、３４．１ｗｔ％のエタン及び非凝縮性成分を含む蒸気である。この生成物流を５０ｂａｒａに圧縮し、５０℃に冷却して、流れの部分凝縮がもたらされる。この流れを、その後、４８．５ｂａｒａで動作する高圧カラムに供給する。高圧カラムからの頂部生成物流は、主にエチレン及びエタンと１０００ｐｐｍｗ未満のプロピオンアルデヒドを含む蒸気であり、１６℃の非凝縮性物質に溶解している。高圧カラムの底部から回収される流れは、７６．５ｗｔ％のプロピオンアルデヒド、７．８ｗｔ％のエチレン、１５．７ｗｔ％のエタンを含み、実質的に非凝縮性物質を含まない。１０２℃であるこの流れを低圧カラムに戻し、再循環ループを完了させる。
【０１０８】
高圧カラムのオーバーヘッド温度はわずか１６℃であり、場合によっては冷却水の温度未満であり、したがって代替の冷却が必要となることが理解される。
【図１】
2019509343.tif 000003
【図２】
2019509343.tif 000004
【図３】
2019509343.tif 000005
【図４】
2019509343.tif 000006
【図５】
2019509343.tif 000007
【図６】
2019509343.tif 000008
【国際調査報告】
2019509343.tif 000009
2019509343.tif 000010
2019509343.tif 000011